ZBLOG

酿酒过程化学原理分析题

一、糖化阶段(淀粉转化为可发酵糖)

化学原理

1. 淀粉水解

酿酒过程化学原理分析题-图1
(图片来源网络,侵删)
  • 原料(大麦、大米等)中的淀粉通过酶解转化为葡萄糖和麦芽糖。
  • 关键反应
  • [

    ext{(C}_6

    ext{H}_{10}

    酿酒过程化学原理分析题-图2
    (图片来源网络,侵删)

    ext{O}_5)_n + n

    ext{H}_2

    ext{O} xrightarrow{

    酿酒过程化学原理分析题-图3
    (图片来源网络,侵删)

    ext{α-淀粉酶、糖化酶}} n

    ext{C}_{12}

    ext{H}_{22}

    ext{O}_{11} (

    ext{麦芽糖}) rightarrow 2n

    ext{C}_6

    ext{H}_{12}

    ext{O}_6 (

    ext{葡萄糖})

    ]

  • 酶的作用:α-淀粉酶(切断淀粉链)和糖化酶(生成单糖)。
  • 二、发酵阶段(糖转化为乙醇)

    化学原理

    1. 酵母的无氧代谢(乙醇发酵)

  • 酵母通过糖酵解(EMP途径)分解葡萄糖生成丙酮酸,最终转化为乙醇和CO₂。
  • 反应式
  • [

    ext{C}_6

    ext{H}_{12}

    ext{O}_6 xrightarrow{

    ext{酵母}} 2

    ext{C}_2

    ext{H}_5

    ext{OH} + 2

    ext{CO}_2 +

    ext{能量(ATP)}

    ]

  • 副产物:少量甘油、杂醇油(如异戊醇)和有机酸。
  • 2. 代谢调控

  • 温度与pH:最佳温度25-30℃,pH 4-5,过高会抑制酵母活性。
  • 氧气控制:前期需少量氧气促进酵母繁殖,后期严格厌氧以促进乙醇生成。
  • 三、蒸馏阶段(分离提纯乙醇)

    适用对象:威士忌、白酒等蒸馏酒。

    化学原理

    1. 分馏原理

  • 利用乙醇(沸点78℃)和水(沸点100℃)的沸点差异,通过蒸馏塔分离不同组分。
  • 关键操作:去除“酒头”(含甲醇等低沸点杂质)和“酒尾”(高沸点杂质)。
  • 四、陈酿与酯化(风味物质生成)

    化学原理

    1. 酯化反应

  • 酒中的醇与酸在长期储存中缓慢反应生成酯类,赋予酒类香气。
  • 典型反应
  • [

    ext{CH}_3

    ext{COOH} +

    ext{C}_2

    ext{H}_5

    ext{OH} rightleftharpoons

    ext{CH}_3

    ext{COOC}_2

    ext{H}_5 +

    ext{H}_2

    ext{O} (

    ext{乙酸乙酯})

    ]

  • 影响因素:温度、储存容器(橡木桶可释放单宁和芳香物质)。
  • 五、安全与质量控制

    1. 甲醇风险

  • 果胶酶水解果胶可能生成甲醇(CH₃OH),需通过蒸馏去除(甲醇沸点64.7℃)。
  • 2. 杂醇控制

  • 酵母代谢支路产生异戊醇等杂醇,过量会导致饮用不适。
  • 六、案例分析:啤酒 vs 葡萄酒

    1. 啤酒:原料为大麦(淀粉),需糖化;发酵温度较低(8-15℃)。

    2. 葡萄酒:原料为葡萄(含果糖和葡萄糖),无需糖化;发酵温度较高(20-30℃)。

    酿酒是生物催化(酶)与化学反应(发酵、酯化)的协同过程,涉及糖代谢、氧化还原、蒸馏分离等核心化学原理。通过控制温度、pH、氧含量等参数,可实现目标产物的高效生成与风味优化。

    分享:
    扫描分享到社交APP
    上一篇
    下一篇
    发表列表
    请登录后评论...
    游客 游客
    此处应有掌声~
    评论列表

    还没有评论,快来说点什么吧~